[发明专利]一种温控压力阀及焦炉用温控压力阀

说明书

  

技术领域

本发明涉及一种自动控制装置，尤其是涉及通过温度来实现压力控制的自动控制装置及其在焦炉中的应用。

背景技术

目前，对于流体通量的控制一般都是采用压力控制阀门的方法，也就是说，通过监测密闭空间中的压力，控制阀门开度，进而维持密闭空间的压力稳定，对于压力变化较大，压力检测系统不易安装、安装后检测容易受环境影响、长期使用准确性易受影响的情况，通过压力检测进而控制阀门开度的技术使用就受到了限制。

炼焦生产工艺就是这样的一种情况。常规炼焦工艺的试验焦炉是间歇式室式炼焦炉。在炼焦生产过程中，荒煤气的排出量随着炼焦过程的不同而变化，在炼焦初期，荒煤气的排出量大，炼焦炉内的压力大，如果荒煤气疏导不畅，会造成炉顶、炉门跑烟冒火，污染环境；在炼焦的中期，煤料中的挥发性物质逐渐排出，荒煤气的排出量逐渐减小；在炼焦的末期，荒煤气大部分为高温裂解的气体，煤气量已经很小，需要及时关闭上升管阀门，维持炼焦炉内的微正压状态，否则会使空气进入炼焦炉，烧掉炼焦炉内的焦炭，影响生产试验。

由于结焦过程的各时间段产生煤气量存在较大差异，为使焦炉生产试验保持稳定，其关键问题在于必须对炭化室压力进行实时调节。

为避免炭化室出现负压，常通过人工随时观察随时调整的方法，根据检测上升管的压力表，来人工调整上升管阀门开度，但靠人工调节不仅费时费力，而且调整的精度和幅度难以有效控制。

专利《中型电加热试验焦炉》采用了自动压力检测系统，根据自动检测到的压力数值来调整上升管阀门的开度，这样解决了自动调整的问题，但压力检测系统长期在含尘量较大的荒煤气环境下工作，常常引起检测口结石墨，检测口堵塞，从而影响到检测的精度，因此根据自动检测到的压力来调整上升管阀门的准确性也受到影响，不能很好的控制炼焦炉炭化室的压力。

发明内容

针对目前压力检测控制阀门存在的多种问题，发明人提供了一种温控压力阀，包括温度传感器、控制器、动作装置，所述温度传感器采集温度信号，并将温度信号传递至控制器，控制器中的控制模块对温度信号分析处理，并转化为命令信号，传递至动作装置，动作装置带动气体流量调节装置运作。从而将压力阀的控制由压力检测转化为温度检测，由于流体量不同，其温度必然存在差异，而流体量的多少决定了流体压力的大小，所以流体温度可以直接反应流体压力的大小。据此，首先将封闭空间中的压力标准转化为温度标准，并将此温度标准预设在控制器的控制模块当中，当接收到温度传感器采集传来的温度信号后，通过与预设温度比对，进而发出命令信号，传递至动作装置，并有动作装置带动调节装置运作，进而控制密闭空间的流体流通量，保持密闭空间压力的稳定。

作为这种温控压力阀在焦炉中的应用，发明人做了进一步的适应性改进，包括温度传感器，控制器、动作装置，所述温度传感器与焦炉炭化室的上升管相连，所述动作装置与焦炉炭化室的上升管阀门相连，所述温度传感器在线采集上升管中的温度信号，并将温度信号传递至控制器，控制器中的控制模块对温度信号分析处理，并转化为命令信号，传递至动作装置，动作装置带动上升管阀门动作。在炼焦初期，荒煤气的排出量大，炼焦炉内的压力大、温度高，控制器中的控制模块要求动作装置带动上升管阀门开度增大，从而增加通气量，避免炉顶、炉门跑烟冒火，污染环境；在炼焦的中期，煤料中的挥发性物质逐渐排出，荒煤气的排出量逐渐减小，从而其温度降低，控制器中的控制模块通过对温度的分析处理，命令动作装置带动上升管阀门开度减小；在炼焦的末期，荒煤气大部分为高温裂解的气体，煤气量已经很小、温度很低，控制器在对这一低温分析处理后，发出关闭上升管阀门的命令，从而维持炼焦炉内的微正压状态，避免空气进入炼焦炉，烧掉炼焦炉内的焦炭，影响生产试验。从而实现了上升管压力的实时、自动调节。

综上所述，采用本发明所产生的有益效果是显而易见的，首先，采用上升管阀门的自动控制装置，代替了手动控制，节约了人力资源，提高了控制的准确性；其次，采用了温度控制代替传统的压力控制，避免了因压力检测表面结石墨而引起的检测误差；最后，将温度变化和炭化室内压力联系起来，而且温度检测适应粉尘的环境，检测精度更高，满足了压力控制的要求。

附图说明

图1 上升管阀门自动控制装置示意图

图2 上升管阀门自动控制装置侧视图

其中1-温度传感器、2-上升管道、3-上升管阀门、4-动作装置、5-控制器、6-炭化室。

具体实施方式

实施例1

如图1和图2所示，炼焦产生的荒煤气由炭化室6在炼焦过程中生成， 通过上升管道2，温度传感器1 在线采集上升管道2 内的温度数据并将数据传输至控制器5，控制器5中的控制模块对温度数据处理、分析，对动作装置4发出动作指令，动作装置4带动上升管阀门3运动，并通过上升管阀门3的开度改变气体流通面积，进而保证炭化室6内的压力稳定。具体来说，在炼焦初期，荒煤气的排出量大，流经上升管道2的气体多，温度传感器1检测到的温度高，控制器5中的控制模块对高温分析处理，命令动作装置4带动上升管阀门3开度增大，从而增加通气量，避免炉顶、炉门跑烟冒火，污染环境；在炼焦的中期，煤料中的挥发性物质逐渐排出，荒煤气的排出量逐渐减小，流经上升管道2的气体减少，温度传感器1检测到的温度降低，控制器5中的控制模块通过对温度的分析处理，命令动作装置4带动上升管阀门3开度减小；在炼焦的末期，荒煤气大部分为高温裂解的气体，煤气量已经很小、温度传感器1检测到的温度很低，控制器5在对这一低温分析处理后，发出关闭上升管阀门3的命令，从而维持炼焦炉内的微正压状态，避免空气进入炼焦炉，烧掉炼焦炉内的焦炭，影响生产试验。从而实现了上升管压力的实时、自动调节。